MIDAS-II(Multiuser Index-based Data Access System II)는 한국전자통신연구원에서 개발한 바다 DBMS의 저장 시스템이다. MIDAS-II에서 데이터의 논리적 저장 단위인 파일을 저장하는 디스크 영역을 볼륨(volume)이라 부른다. 본 논문에선,s MIDAS-II가 대용량 멀티미디어 데이터 서버의 저장 시스템으로 가능하도록 광 디스크 쥬크박스 또는 테이프 라이브러리와 같이 복수 개의 자장매체(platter, 예를 들어 디스크 또는 카트리지 테이프)로 구성된 Tera 바이트 급의 3차 저장장치를 장착할 경우 이를 위한 볼륨 구조를 제안한다. 제안된 볼륨 구조에서는 3차 저장장치를 활용할 경우 발생되는 성능 저하를 극복하기 위하여 디스크 캐쉬 영역을 두고 있으며, 이를 활용하여 3차 저장장치에 저장된 데이터를 읽지 전용 모드로 검색하는 것 뿐 아니라 LOB을 비롯한 새로운 데이터를 생성하여 3차 저장장치에 저장하는 과정을 모두 효율적으로 지원한다. 그리고, 응용 프로그램에게 볼륨이 저장된 저장장치에 대한 투명성을 제공하기 위하여 기존 MIDAS-II API를 그대로 유지하였으므로 기존의 디스크 볼륨과 제안된 3차 저장장치 볼륨이 모두 기존 API를 통해 접근이 가능하다. 또한, 3차 저장장치의 각 저장매체로서 WORM의 사용도 가능하며, 각 저장매체는 데이터와 해당 메타 데이터를 함께 저장하여 저장매체로서의 독립성을 지니게 됨으로써 개별적으로 저장장치에/로부터 삽입/제거할 수 있게 하였다
최근 환경 및 에너지 문제가 자동차 산업의 중요한 이슈로 인식되면서 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle) 기술과 연료 전지 자동차(Fuel Cell Vehicle)등이 주목받고 있다. 특히 하이브리드 자동차는 요구되는 동력과 생성되는 동력의 차이 때문에 순시 동력 저장 장치 (peak power buffer)가 필요한데, 반복적인 충/방전 싸이클에서 용량의 감소 없이 높은 단위 질량당의 동력과 에너지를 가지며 부피, 효율, 수명 면에서도 우수한 플라이 휠 에너지 저장장치가 이러한 동력 저장 장치로 적합하다. 본 논문은 하이브리드 자동차를 위한 플라이 휠 에너지 저장 장치의 현 상태 (state of art)를 기술한다. 첫번째로, 플라이 휠 에너지 저장장치의 기원과 배경을 설명한다. 두 번째로 하이브리드 자동차를 위한 플라이 휠 에너지 저장 장치의 세부 사항을 요약하고, 플라이 휠 에너지 저장을 이용한 하이브리드 자동차의 예와 플라이 휠 에너지 저장장치의 설계 쟁점과 자동차에 적용시키기 위한 최근 기술적 진보를 논의한다. 마지막으로, 플라이 휠 에너지 저장장치의 파급 효과와 다른 적용 예를 소개한다.
최근 데이터 저장을 위한 고속 입출력에서 병목현상을 해결하기 위해 다양한 SSD(Solid State Drive) 관련 연구가 많이 수행되고 있다. 대표적인 것으로 비휘발성 메모리인 플래시와 차세대 반도체 메모리인 SCM(Storage Class Memory) SSD가 있고, 휘발성 메모리인 DRAM기반의 SSD가 있다. 플래시 또는 SCM 메모리기반 저장장치는 하드 디스크기반 저장장치에 비해 읽기 속도가 빠르며, 내구성이 강하다는 장점으로 새로운 저장장치 시스템의 저장매체로 부각되고 있으나, 단위 저장 공간 당 높은 가격으로 인해 저장장치 시스템에 적용하기 에는 많은 문제점이 있다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 고용량의 하드디스크와 SSD를 RAID 또는 단일 저장장치 매체로 구성하는 하이브리드 저장장치에 관한 연구와 제품이 출시되고 있다. 본 논문에서는 이러한 하이브리드 저장 매체 어레이를 저장장치 시스템으로 구성하기 위한 볼륨구성과 해당 서버에 볼륨 제공 서비스를 수행하기 위한 하이브리드 저장장치 시스템 설계 방법에 대해 설명한다.
대용량, 고속의 멀티미디어 서비스가 일반화됨에 따라 저장장치 또한 대용량화되고 있다. 그러나 여전히 저장장치의 늦은 입출력 속도와 오류로 인해 시스템 전반의 성능에 영향을 미치고 있으며 대용량화로 인한 관리의 부담은 더욱 증가하였다. 본 논문은 소프트웨어 RAID와 LVM 기반의 네트웍 저장 장치의 구현에 관한 것이다. 소프트웨어 RAID를 사용하여 저장장치의 성능과 안정성을 높이고 LVM을 사용하여 저장장치의 관리를 쉽게 할 수 있다. 리눅스 커널 버전 2.4에서 제공하는 이러한 기능들을 사용함으로써 적은 비용으로 안정적이며 고성능의 저장장치를 구현할 수 있으며 관리가지 편리한 네트웍 저장장치를 구축할 수 있다.
플라이 휠 에너지 저장장치(Flywheel Energy Storage System: FESS)는 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 저장하였다가 필요시 회전 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 재사용 가능한 에너지 저장장치 이다. 최근 전력 변환 기술의 발전으로 인하여 플라이휠 에너지 저장 장치의 에너지 입출력 속도가 빨라지고 대용량의 에너지를 저장할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장 장치의 전력 입출력 특성을 이용하여 전력 시스템에서 발생하는 저주파 진동(Low frequency oscillation)을 억제하는 방안을 제시 하여 안정도를 향상 시키고자 하였다. 전력 시스템은 발전조건, 전송조건, 부하조건에 따라 동작 조건이 지속적으로 변하고 있다. 이러한 동작 환경 변화는 전력 시스템에 대한 수학적인 표현과 실제 전력계통간의 차이가 발생하기 때문에 정확한 제어 목적을 달성하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 제어기 설계 단계에서 전력 계통의 불확실성을 고려할 수 있는 $H_{\infty}$ 제어 기법을 이용하여 플라이휠 에너지 저장장치를 위한 강인 제어기를 설계 하였다. 제안한 플라이휠 에너지 저장장치의 강인 제어기의 유용성을 입증하기 위하여 1기 무한대 모선에 적용한 결과를 비선형 시뮬레이션을 통하여 다양한 외란이 발생한 경우에 외란 억제 성능과 강인성에 대하여 고찰 하였으며, 제안한 방식이 기존의 전력계통 안정화 장치(Power system stabilizer: PSS) 보다 효율적이며 전력계통의 안정도 향상에 크게 기여함을 보이고자 하였다.
네트워크의 고속화로 IT산업이 발달함에 따라 정보를 저장할 대용량의 저장장치가 필요하게 되었다 그러나 디스크 드라이브는 느린 입출력 속도와 오류로 인한 성능 저하 및 정보 손실이 있을 수 있고 저장장치를 운영하는 서버에 부하를 증가시켜 서버의 성능을 저하시킬 수 있기 때문에 보다 안정적이고 성능이 졸은 네트워크 저장장치의 필요성이 증가하게 되었다. 본 논문은 리눅스 커널 축약(shrinking)을 통하여 구현한 임베디드 리눅스 기반의 네트워크 저장장치에 관한 것이다. 네트워크 저장장치의 운영체제로서 리눅스를 사용함으로써 운영체제의 비용을 줄이고, 기존 리눅스 커널보다 축약된 리눅스 커널을 사용함으로써 메모리의 효율성 및 성능이 향상된 네트워크 저장장치 시스템을 구축할 수 있다.
클라이언트에 저장된 파일이나 도면등의 자료가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해서는 파일을 생성한 자신도 관리자의 허락 없이는 저장장치로 파일을 저장/복사할 수 없는 제어가 필요하다. 저장장치 제어를 위하여 저장장치를 디바이스와 드라이브로 인식할 수 있어야 하고, 저장장치의 사용을 제어하기 위한 제어값 설정과 저장프로세스를 후킹하여 파일의 저장을 제한 할 수 있는 방법을 연구한다. 이를 수행하기 위하여 파일시스템의 Win32 API함수를 후킹하여 해당드라이브에 설정된 제어값을 참조하고 파일의 저장프로세스를 제어하는 기법을 제안하였다. 제안한 기법이 제어가 설정된 저장장치에 파일을 복사/저장하면 쓰기가 금지되어 제어가 수행됨을 실험으로 확인하였다.
본 논문은 Teriary 저장장치에 기반한 대용량 비디오 서버를 구현함에 있어 사용자 QoS의 보장과 효율적인 자원관리를 위한 계층적 저장장치의 구성, 계층적 마감시간 스케쥴링을 제안하고 설계한다. 저장장치의 효율적인 사용을 위해 디스크 캐쉬 모델과 연속 미디어의 선호도에 따른 디스크 캐쉬 풀의 구성을 통하여 Tertiary 저장장치를 스트리밍 시스템에 활용할 수 있는 모델을 제시한다.
저장장치 파괴가 피해 효과를 가장 극명하게 보여줄 수 있다는 점 때문에 최근 침해사고에서 자주 사용된다. 저장장치 파괴는 공격 목적을 모두 달성한 후 마지막 수단으로 사용되기도 하지만 공격의 목적 자체인 경우도 종종 있다. 침해사고에서는 주로 저장장치 전체를 파괴하기 보다는 짧은 시간에 파괴 효과를 극대화할 수 있도록 파일시스템의 주요 데이터 구조를 파괴한다. 본 논문에서는 윈도우 운영체제 환경을 대상으로 악성코드에 의해 파괴된 저장장치 유형을 소개하고 복구 방안을 기술한다.
세라믹 고온초전도체는 에너지 저장장치의 핵심소재로 사용된다. 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor flywheel energy storage system)는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하여 저장하는 친환경, 고효율 에너지 저장장치이다. 에너지를 최소화하는데 사용되는 초전도 베어링은 고온초전도체와 영구자석으로 구성된다. 베어링에는 희토류계 초전도 물질(RE-Ba-Cu-O, RE:Rare-earth elements)가 사용된다. 베어링의 효율은 영구자석의 자력크기, 초전도체의 자기부상력과 포획자력에 비례한다. 에너지 저장효율을 높이려면 고온 초전도체의 임계전류밀도(초전도체 내부에 흘릴 수 있는 전기량)를 높이고, 초전도 결정립의 크기를 키워야 한다. 결정크기를 키우는 공정으로 종자결정성장법(Seed growth process)이 사용된다. 초전도체 제조공정은 분말의 성형, incongruent melting을 포함하는 부분 용융, 액상에서의 입성장, 포정반응을 통한 초전도 결정의 성장과정을 포함한다. 본 발표에서는 초전도 에너지 저장장치의 기본 원리, 초전도 베어링의 구성, 베어링용 초전도체의 제조방법과 특성(자기부상력과 포획자력) 평가기술, 차세대 에너지 저장장치로서의 초전도 플라이휠 에너지 저장장치의 전망에 대해 요약하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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